一次风压力控制SAMA图

1 引言磨煤机是火力发电站煤粉制备系统的主体设备，它的工作可靠性直接影响到整个制粉系统，乃至整个锅炉机组工作的可靠性。

其作用是将一定尺寸的煤块磨制到规定的细度煤粉以供给锅炉燃烧，并在磨制过程中将煤干燥到规定的水平，以利用煤在锅炉中充分燃烧。

磨煤机的形式主要有三大类：低速磨煤机（钢球磨煤机），中速磨煤机（E型磨煤机、碗式磨煤机、平盘磨煤机及MPS磨煤机等）及高速磨煤机（风扇磨煤机、锤击式磨煤机等）。

其中，钢球磨煤机被我国大多数火电厂采用，据资料统计，在国内发电厂中钢球磨煤机占各类磨煤机总量的60%以上。

然而钢球磨煤机的缺点也是显而易见的，如运行复杂、电耗高、噪音大、耗钢多、磨损多等，特别是自动控制难以实现这个问题至今仍未得到有效地解决，绝大多数电厂现在仍以手动为主。

长期手动控制球磨机的运行，不仅容易造成球磨机满煤、断煤、跑粉、超温事件的发生，而且也不能使系统长期保持在最佳工况下运行。

钢球磨煤机作为电厂的重要设备其安全、经济运行与整个电厂的安全、经济运行有着紧密的联系，同时热工过程的自动控制是保证热力设备安全和经济运行的必要技术措施，所以有必要对钢球磨煤机的特性以及国内现有的控制方案进行深入的分析，寻找到最优控制方案，以找出磨煤机自动投入率低的根本原因。

2 锅炉燃烧系统及其设备2.1制粉系统介绍制粉系统是指将原煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需设备和相关连接管道的组合。

它可以分为中间仓储式制粉系统和直吹式制粉系统。

中间仓储式制粉系统将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉膛燃烧；而直吹式制粉系统将原煤经磨煤机制成煤粉后直接吹入炉膛进行燃烧。

主要制粉系统设备如下：（一）磨煤机磨煤机是制粉系统的主要设备，它的作用是将具有一定尺寸的煤块进行干燥、破碎并磨制成煤粉。

磨煤机通常是按照转速进行分类的。

1．低速球磨机其工作原理是电动机经减速装置带动圆筒转动，在离心力和摩擦力作用力下，护甲将钢球提升到一定高度，然后借重力自由落下。

1引言600MW级燃煤机组是世界多数工业发达国家重点发展的火力机组，在一些火力发电机组标准系列中是一个重要的级别。

这一容量等级的机组也是目前我国火电建设中将要大力发展的系列之一。

从1985年我国第一台引进的600MW火力发电机组在元宝山电厂投运开始，我国进入了发展600MW火电机组的年代。

本设计题目是磨煤机冷热风挡板控制组态图设计，组态的中心任务是实现负荷（煤量指令）变化后，通过系统组态来控制冷热风挡板开度，进而控制磨煤机出口温度和一次风量。

系统是通过热风挡板的开度主调一次风量，冷风挡板的开度来维持磨煤机出口温度。

系统引进前馈-反馈信号和手/自动调节功能。

系统组态图的主要输入信号为出口温度信号（TEMP），输出主要信号为冷热风挡板开度，即此系统主要完成对冷热风挡板的控制，即当负荷变化后就必须改变风量，这样磨煤机出口温度也会随之变化，此组态图就是针对负荷扰动后，由于温度的改变来调节冷风挡板来维持出口温度。

为了提高系系统的控制精度，把输出的冷风挡板信号（COLD DAMER）作为反馈信号来消除偏差，同时送出温度差压信号（TEMP DIFF）来作为热风挡板的一个参考信号，由于温度的变化需要对冷热风门都进行控制。

2 磨煤机2.1 磨煤机概述磨煤机是制粉系统的主要设备，它的主要作用是将具有一定尺寸的煤块进行干燥、破碎并磨制成煤粉。

磨煤机通常是按照转速进行分类的。

(1)低速球磨机工作转速15~25r/min，又称为筒型磨煤机或低速筒式钢球磨煤机。

它的工作原理是电动机经减速装置带动圆筒转动，在离心力和摩擦力的作用下，护甲将钢球提升到一定高度，然后借重力自由落下。

煤主要被落下的钢球几击碎，同时还受到钢球之间的挤压、碾磨作用。

原煤和热空气从一端进入磨煤机，磨好的煤粉被气流从另一端带出。

热空气不仅起干燥原煤作用，而且有是输煤送粉的介质。

干燥剂气流速度越大，带出的煤粉量越多，磨煤机出力越大，煤粉越粗。

低速球磨机的优点是对煤种的适应性强，有较强的磨煤能力，工作可靠，能连续可靠运行；缺点是设备笨重，金属耗量多，占地面积大，特别是低负荷运行时，单位电耗很高。

第五章 SAMA图“Scientific Apparatus Makers Association ”翻译为中文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为SAMA。

SAMA图是美国科学仪器制造协会颁布的图例，是目前世界上广泛使用的控制工程图例之一。

SAMA图是包括所有控制仪表的控制系统结构图，SAMA图例易于理解，能清楚地表示系统功能，它反映控制系统的全部控制功能和信号处理功能，也反应设计者的设计思想。

在设计火电厂的热工控制系统时，首先要根据控制过程的要求，按照SAMA图例绘制过程控制系统的SAMA图，然后根据该SAMA图，再进行DCSSAMA图是特别重要的一类工程图。

目前虽然有一定的标准图例，但各仪表公司在工程设计中还是有自己的一些特殊图形符号。

本章将讨论我国常用的控制系统SAMA图，并介绍二个热工控制系统SAMA图。

第一节 SAMA图例SAMA图例的特点是流程比较清楚，特别是对复杂回路画起来和读起来都较容易。

SAMA图的输入输出关系及流程方向与DCS控制组态图比较接近，各控制算法都有比较明确的标志，国际上各大的仪表公司多采用SAMA图设计控制工程。

虽然各公司的SAMA图例有些区别，但SAMA图的许多符号是通用的。

常用的SAMA图例有四种，分别表示的含意如下：⑴○表示测量或信号读出功能。

一般用来表示从现场传感器或变送器读出信息。

⑵表示自动信号处理。

一般用来表示控制站（柜）中仪表（或⑶ ◇ 表示手动信号处理。

一般用来表示在操作站（器）的功能。

表示执行机构。

一般用来表示安装在现场的电动、气动和液动等执行器。

用SAMA 图例表达控制系统工作原理时，常将一些符号画在一起，表示一个具体的模块（仪表）具有哪些功能，这样在SAMA 图又清楚地表达了使用多少功能模块。

常见SAMA 图例按功能进行分类，如表5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6所示。

表5-7 连接及信号线符号第二节 SAMA图应用举例一、单冲量控制系统的SAMA图火电厂中单冲量调节系统有除氧器水位、凝汽器水位、轴封压力控制、二抽母管压力控制、冷凝器压力控制、高加水位控制、轴封漏汽压力控制、低加水位控制、汽封水位控制、稳压箱水位控制、连排扩容水位控制、工业水箱水位控制、吹灰给水控制控制、暖风器水位控制、暖风供汽压力控制、连续排污控制和磨热风控制等。

表2.1.1 常用的SAMA图例
二、逻辑图
控制系统逻辑图是表达自动控制系统中的逻辑联锁和保护功能的简图。

逻辑联锁和保护功能包括：在不同条件下进行控制方式切换或实现不同的控制规律；当自动装置失电或失灵时，将控制系统自动地切换成手动方式；当设备运行状态异常或事故时，自动地将控制系统切换成自动或手动方式，或对执行机构加以高值或低值限位，等等。

逻辑条件由开关控制元件和定时器实现，例如各种逻辑运算功能。

有的工程设计并不专门画出逻辑图，而把有关的逻辑条件设法附加在控制系统功能图上，另外加以文字说明。

过程控制系统逻辑图所用图例，各工程设计也没有很好地统一。

表2.1.2是其中一种常见的图例方案。

表2.1.2逻辑图图例。

SAMA图例为美国科学仪器制造协会（scientific apparatus maker`s association）图例，这套图例易于理解，能清楚地表示控制系统功能和原理，它广泛应用于电厂热控系统工程设计中。

SAMA功能图例外形分四类，每一种形状都有明确的含义Ａ．代表测量或显示功能Ｂ．代表信号自动处理功能Ｃ．手动信号处理功能Ｄ．执行机构（1）输入转换Ａ．气—电转换将气压信号转换成直流电压信号SAMA符号：Ｂ．脉冲—电压转换将脉冲频率信号转换成直流电压信号SAMA符号：Ｃ．电流—电压转换将直流电流信号转换成直流电压信号SAMA符号：Ｄ．热电阻—电压转换将热电阻值信号转换成直流电压信号SAMA符号：E．热电偶—电压转换将热电偶毫伏信号转换成直流电压信号SAMA符号：（２）输出转换Ａ．电压—电流转换将直流电压信号转换成直流电流信号SAMA符号：Ｂ．电压—触点转换将逻辑电平的高低电压信号转换成诸如继电器触点等的开关信号SAMA符号：（３）信号处理Ａ．绝对值高报警当输入信号超过高限值，发出报警逻辑信号SAMA符号：Ｂ．绝对值低报警当输入信号低于低限值，发出报警逻辑信号SAMA符号：Ｃ．偏差值报警偏差值报警功能块有一个输入信号和一个给定信号，并可设定二个报警值，分别对应二个输出逻辑量。

可选择正偏差或负偏差报警，当输入信号和给定信号的差值超过正偏差限或给定信号和输入信号的差值超过负偏差限时，相应地输出逻辑信号。

本功能能一对一信号进行双重正偏差或负偏差报警，或同时进行正、负偏差报警。

SAMA符号：Ｄ．差值报警差值报警功能块有一个输入信号和一个给定信号，并可设定二个报警限值，分别对应二个输出逻辑量。

可选择高差值报警或低差值报警。

当输入信号和给定信号的差值超过高差值限或小于低差值限时相应地输出逻辑信号。

本功能能对一对信号进行高差值或低差值报警、或同时进行高、低差值报警。

SAMA符号：Ｅ．速率报警该功能块有一个输入信号和一个速率限值设定，当输入信号变化的速率超过预先设定的速率时，则输出一个状态信号作为报警。

第五章 SAMA图“Scientific Apparatus Makers Association ”翻译为中文是美国科学仪器制造协会，英文缩写为SAMA。

SAMA图是美国科学仪器制造协会颁布的图例，是目前世界上广泛使用的控制工程图例之一。

SAMA图是包括所有控制仪表的控制系统结构图，SAMA图例易于理解，能清楚地表示系统功能，它反映控制系统的全部控制功能和信号处理功能，也反应设计者的设计思想。

在设计火电厂的热工控制系统时，首先要根据控制过程的要求，按照SAMA图例绘制过程控制系统的SAMA图，然后根据该SAMA图，再进行DCS组态图的设计。

SAMA图是特别重要的一类工程图。

目前虽然有一定的标准图例，但各仪表公司在工程设计中还是有自己的一些特殊图形符号。

本章将讨论我国常用的控制系统SAMA图，并介绍二个热工控制系统SAMA图。

第一节 SAMA图例SAMA图例的特点是流程比较清楚，特别是对复杂回路画起来和读起来都较容易。

SAMA图的输入输出关系及流程方向与DCS控制组态图比较接近，各控制算法都有比较明确的标志，国际上各大的仪表公司多采用SAMA图设计控制工程。

虽然各公司的SAMA图例有些区别，但SAMA图的许多符号是通用的。

常用的SAMA图例有四种，分别表示的含意如下：⑴○表示测量或信号读出功能。

一般用来表示从现场传感器或变送器读出信息。

⑵表示自动信号处理。

一般用来表示控制站（柜）中仪表（或算法模块）的功能。

⑶ ◇ 表示手动信号处理。

一般用来表示在操作站（器）的功能。

表示执行机构。

一般用来表示安装在现场的电动、气动和液动等执行器。

用SAMA 图例表达控制系统工作原理时，常将一些符号画在一起，表示一个具体的模块（仪表）具有哪些功能，这样在SAMA 图又清楚地表达了使用多少功能模块。

常见SAMA 图例按功能进行分类，如表5-1、5-2、5-3、5-4、5-5、5-6所示。

表5-1 测量变送器类标准功能图例表5-2 信号转换类标准功能图例表5-3 报警限幅和选择类标准功能图例表5-4 运算类标准功能图例表5-5 显示操作类标准功能图例表5-6 执行器类标准功能图例表5-7 连接及信号线符号第二节 SAMA图应用举例一、单冲量控制系统的SAMA图火电厂中单冲量调节系统有除氧器水位、凝汽器水位、轴封压力控制、二抽母管压力控制、冷凝器压力控制、高加水位控制、轴封漏汽压力控制、低加水位控制、汽封水位控制、稳压箱水位控制、连排扩容水位控制、工业水箱水位控制、吹灰给水控制控制、暖风器水位控制、暖风供汽压力控制、连续排污控制和磨热风控制等。

华润登封电厂1、2机组炉侧MCS SAMA图设计：何同祥 张华磊 徐桂成 潘玉松 审核：牛玉广2004年04月11日目录1．负荷指令处理回路 (1)2．RB判断逻辑................................................................................................ 2-3 3．闭锁增/减、保持/进行....................................................................................4-6 4．定/滑压逻辑 (7)5．主控锅炉 (8)6．汽机主控 (9)7．机炉主控逻辑 (10)8．炉主控指令RB处理 (11)9．燃料量、指令运算 (12)10．燃料主控逻辑............................................................................................. 13-17 11．主给水调节系统.......................................................................................... 18-22 12．总风量计算 (23)13．O2校正调节系统 (24)14．送风量调节系统.............................................................................................25-26 15．炉膛压力调节系统..........................................................................................27-28 16．一次风压调节系统..........................................................................................29-30 17．一次风温调节系统..........................................................................................31-32 18．一次风门配风 (33)19．二次风箱差压调节系统…………………………………………………………………………34-3520．三次风门配风 (36)21．磨煤机负荷调节系统 (37)22．磨出口温度调节系统 (38)23．磨入口负压调节系统 (39)24．一级减温调节系统 (40)25．二级减温调节系统....................................................................................... 41-42 26．三级减温调节系统..........................................................................................43-44 27．低再蒸汽温度调节系统 (45)28．高再蒸汽温度烟气挡板调节系统 (46)29．高再蒸汽温度微量喷水调节系统 (47)30．燃油压力调节系统 (48)31．连排流量调节系统 (49)32．连排水位调节系统 (50)A油热值进油量回油量燃料量、运算电张华磊f(t)54335B层切手动B层给粉机转速指令层操全手动FM切手动FM手动5164SH13SH15TR f(x)TR主给水调节系统（f(x)TR汽泵手动f(x)何同祥190A汽泵前置泵出口流量B汽泵前置泵出口流量电泵前置泵出口流量368省煤器前给水流量AA主给水流量369省煤器前给水流量B省煤器前给水流量CC主给水流量191192374375195给水流量补偿(1)354张华磊动叶坏质量126动叶平均开度TRNOTR0%NOB 动叶开度TRTR∑∑动叶阀位偏动叶阀位坏0%NOB 动叶开度TRTRf(x)f(x)A再旁路烟气挡板A过旁路烟气挡板A再旁路烟气挡。

..SAV 系列冷热交换型气液分离器液分离器是一个具有一定容积的容器，以便能积聚部分制冷剂，不让它们直接进入压缩机。

它的内部有二根焊接在一起的管子，入口管很短，出口管较长，而且弯成“U ”字形，出口管的口设在最上方，“U ”管的下方开有一个吸油小孔。

当有气液混合的制冷剂进入气液分离器时，液体将积聚在气液分离器的下方，气体从“U ”形管上方的开口由压缩机吸走；当进入气液分离器的制冷剂中无液体时，积聚在气液分离器下方的制冷剂液体逐步蒸发成气体由压缩机吸走；若积聚的制冷剂液体中有冷冻机油的话，它会进入吸油小孔被吸走，当然小部液体制冷剂也会进入吸油小孔，但由于小孔直径较小，即使吸入液体制冷剂也不致使压缩机发生液击现象。

冷热交换型气液分离器功能是把高压、高温需要冷却的冷媒与低压、低温需要来蒸发的冷媒两个管路集中在一个容器里，相互以高低温传导。

使需要冷却的冷媒得到低温，需要加热的冷媒得到高温，经过总冷热交换作用后，系统的效率将会大大的提升，能达到最更好的制冷效果。

气液分离器的故障极少，由于气液分离器在冷冻机工作时会结霜，因此经常处干潮湿状态，时间长了会生锈，最后发生渗漏现象，由于工作时处于低压状态，往往在冷冻机停机时漏制冷剂，冷冻机运转时进空气，使制冷系统压力升高并带入水分。

解决办法是更换新的气液分离器。

不锈钢制造的气液分离器不存在生锈的问题。

压缩机油分离器油分离器内部的出入口的装有滤网，出入口滤网间还装有档板，下方安装浮球阀和回油管，为又防止铁屑堵塞针阀和进入压缩机，在油分的下方还装有一块永久磁铁，以吸止铁屑。

当油面上升到一定程度，浮球上升把针阀打开，冷冻机油由于高压压力的作用通过回油管被送还曲轴箱。

有些油分离器使障有分油效果不好和不回油等。

如果滤网破损或者脱落，会发生分油效果不好的现象；如果回油阀脏堵或者浮球破损（被高压压偏，开焊进油等），会发生不回油的现象。

解决办法是清洗，修理或更换油分离器。

更换油分离器最好使用与原油分离器同一型号，这样高矮、接口和固定都方便；注意新的油分离器一定要按说明预加冷冻机油。